JP4624274B2 - 通信中継装置、無線端末及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
"SGMを用いたMobile IPにおけるシームレスハンドオーバー"、電子情報通信学会 秋季ソサイエティ大会、B-7-18 、2001年9月
初めに、冗長な通信経路に関する問題について説明する。図26には、移動端末100が通信システム200Xから通信システム200Yへハンドオーバを行う従来の手順が示されている。移動端末100は、通信システム200X、200Yの双方の通信インタフェースを有し、通信システム200X、200Yと接続し、例えばインターネット300に接続される通信相手端末400と通信することができる。また、通信システム200X、200Y間のハンドオーバ時には、通信システム200X、200Yの両方と接続し、通信を継続することができる。
これにより、前述の通信中継装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システムの全体構成を示すブロック図である。図1において、通信システム20Xは、バイキャストエンティティ(BCE)21とSIPレジストラサーバ(SIP−R)22とSIPアプリケーションサーバ(SIP−AS)23とを有する。BCE21、SIP−R22及びSIP−AS23は、同一のノード内で動作するか、もしくは非常に密接に連携して動作するように構成する。また、BCE21は、メディアゲートウェイ内もしくはユーザ宅のホームゲートウェイ内に配置してもよい。
MN10はBCE21にDly_AおよびDly_Eを通知する(ステップS103)。また、BCE21は、Dly_BとDly_Cを測定により算出する(ステップS104)。次いで、BCE21は、「Dly_B+Dly_C」とDly_Aを比較する(ステップS105)。ここでは、BCE21を介したCN40とMN10_X間の遅延時間と経路Aの遅延時間を評価している。ステップS105の比較の結果、「Dly_B+Dly_C」がDly_Aより大きく、且つ「Dly_A+α」よりも小さい場合(ステップS105、FALSE)、BCE21を用いたハンドオーバを行なうと判定する(ステップS106)。これは、経路Eの方が経路Aよりも遅延時間が小さいので、BCE21経由の通信経路(経路Bと経路C)を用いて遅延時間の調整を行ってパケット到着順序の逆転を防止するためである。
MN10はBCE21にDly_AおよびDly_Eを通知する(ステップS111)。また、BCE21は、Dly_BとDly_Cを測定により算出する(ステップS112)。次いで、BCE21は、「Dly_B+Dly_C」とDly_Aを比較する(ステップS113)。ステップS113の比較の結果、「Dly_B+Dly_C」がDly_Aより大きく、且つ「Dly_A+α」よりも小さい場合は(ステップS113、FALSE)、BCE21を用いたハンドオーバを行なうと判定する(ステップS106)。これは、経路Eの方が経路Aよりも遅延時間が大きいので、通常のハンドオーバを行ってもパケット到着順序の逆転は起きないが、BCE21経由の通信経路(経路Bと経路C)を用いて遅延時間の調整を行って遅延時間の急激な変動を防止するためである。
図9において、BCE21はMN10に対して、BCE21経由に通信経路を切り替えるよう指示する(ステップS201)。MN10は、その指示を受信すると、通信経路をBCE21経由に切り替え(ステップS202)、バイキャスト要求を行なう(ステップS203)。図4には、このときのシーケンスが示されている(図4のステップS2〜S6)。本実施形態においては、図4に示すように、SIPのUPDATEメッセージを用いてバイキャスト要求を行なう。そのUPDATEメッセージにおいては、SIPのヘッダフィールドを拡張して「Translator」というヘッダフィールド名を定義し、「Translator」ヘッダフィールド51中に、バイキャスト要求であることを示す文字列「bicast」を含める。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、Dを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態となる(ステップS7)。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、Dを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態から、経路B、Dを用いた通信経路のみが確立される状態に変わる(ステップS12)。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Dを用いたBCE21経由の通信経路が確立される状態から、経路Eによる直接経路が確立される状態に変わる(ステップS17)。
BCE21は、「Dly_D−Dly_C」の遅延時間を経路Cに送出するパケットに徐々に付加するように、パケット送信を制御する(ステップS215)。この結果、経路Cの遅延時間「Dly_C」と経路Dの遅延時間「Dly_D」とが等しくなると(ステップS216、TRUE)、BCE21はMN10にバイキャストの停止を指示し、そしてMN10はバイキャストの停止を要求し、そしてBCE21はバイキャストを停止する(ステップS217、S218、図5参照)。これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、Dを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態から、経路B、Dを用いた通信経路のみが確立される状態に変わる(図5のステップS12)。
図15は、本発明の第2の実施形態に係る通信システムの全体構成を示すブロック図である。
上述した第1の実施形態では、ハンドオーバ前後の2つの通信システムの一方にのみバイキャストエンティティ(BCE)が設けられていたが、第2の実施形態では、ハンドオーバ前後の通信システムの両方にBCEを設けている。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、F、Hを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態となる(図17のステップS7a)。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、F、Hを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態から、経路B、F、Hを用いた通信経路のみが確立される状態に変わる(図18のステップS12a)。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、F、Hを用いた通信経路が確立される状態から、経路Eによる直接経路が確立される状態に変わる(図19のステップS17)。
これにより、MN10とCN40間は、経路B、Cを用いた通信経路と、経路B、Dを用いた通信経路との2つの通信経路が確立されるバイキャスト状態から、経路G、Hを用いた通信経路のみが確立される状態に変わる(ステップS55)。
BCE21−1は、「(Dly_F+Dly_H)−Dly_C」の遅延時間を経路Cに送出するパケットに徐々に付加するように、パケット送信を制御する(図21のステップS415、S416)。これにより、BCE21−1から経路CでMN10_Xに到着するまでの遅延時間と、BCE21−1から経路F及びHでMN10_Yに到着するまでの遅延時間とを等しくする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Claims (7)
- 無線端末が異なる通信システム間に渡って接続及び通信を継続する際に、一時的に前記通信のパケットの配送を行う通信中継装置であり、
前記無線端末が接続する通信システムの切替前後の各通信システムをそれぞれ経由する通信経路毎に、前記パケットの配送を行うバイキャスト手段と、
前記無線端末が接続する通信システムの切替が完了すると、前記パケットの中継を終了する制御手段と、を備え、
前記バイキャスト手段は、
前記無線端末の通信相手との間で前記無線端末による切替前および切替先の各通信システム経由の前記パケットを送受信する第1の通信手段と、
前記無線端末との間で切替前の通信システム経由の前記パケットを送受信する第2の通信手段と、
前記無線端末との間で切替先の通信システム経由の前記パケットを送受信する第3の通信手段と、を有し、
前記無線端末が接続する通信システムを切り替える過程において、
前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替前の通信システム経由の通信経路(A)の遅延時間(Dly_A)と、
前記無線端末の通信相手と自通信中継装置間の通信経路(B)の遅延時間(Dly_B)と、
前記無線端末と自通信中継装置間の切替前の通信システム経由の通信経路(C)の遅延時間(Dly_C)と、
前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替先の通信システム経由の通信経路(E)の遅延時間(Dly_E)と、を用い、
前記遅延時間(Dly_A)と前記遅延時間(Dly_E)との比較の結果、前記遅延時間(Dly_B)及び前記遅延時間(Dly_C)の合計と前記遅延時間(Dly_A)との比較の結果、並びに、前記遅延時間(Dly_B)及び前記遅延時間(Dly_C)の合計と前記遅延時間(Dly_E)との比較の結果に基づいて、前記通信経路(B)と前記通信経路(C)との組合せ、及び、前記通信経路(B)と前記無線端末と自通信中継装置間の切替先の通信システム経由の通信経路(D)との組合せを使用するか否かを決定する、
ことを特徴とする通信中継装置。 - 前記バイキャスト手段は、前記無線端末が接続する通信システムを切り替える過程において、前記通信経路(B)と前記通信経路(C)との組合せ、及び、前記通信経路(B)と前記通信経路(D)との組合せを使用する場合に、通信経路を変更する前後の各通信経路の遅延時間を評価し、変更前後の通信経路間の遅延時間差がゼロになるように、遅延時間が少ない方の通信経路へ送出するパケットに遅延を付加する遅延調整手段を有することを特徴とする請求項1に記載の通信中継装置。
- 前記制御手段は、前記遅延時間差の調整が完了したときに、前記無線端末の切替先の通信システムを経由する最適の通信経路に経路変更させることを特徴とする請求項2に記載の通信中継装置。
- 異なる通信システム間に渡って接続及び通信を継続する無線端末であり、
通信システムの切替前後の各通信システムをそれぞれ経由する通信経路毎に、前記パケットの配送を行う通信中継装置との間の通信経路を確立する通信制御手段を備え、
前記通信制御手段は、自無線端末が接続する通信システムを切り替える過程において、前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替前の通信システム経由の通信経路(A)の遅延時間(Dly_A)と、前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替先の通信システム経由の通信経路(E)の遅延時間(Dly_E)との比較の結果に基づいて、前記無線端末の通信相手と前記通信中継装置間の通信経路(B)と前記無線端末と前記通信中継装置間の切替前の通信システム経由の通信経路(C)との組合せ、及び、前記通信経路(B)と前記無線端末と前記通信中継装置間の切替先の通信システム経由の通信経路(D)との組合せを使用するか否かを判断し、前記通信中継装置を経由した通信の後に、切替先の通信システムを経由する最適の通信経路に経路変更することを特徴とする無線端末。 - 無線端末が異なる通信システム間に渡って接続及び通信を継続するときの通信制御処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
前記無線端末が接続する通信システムの切替前後の各通信システムをそれぞれ経由する通信経路毎に、前記パケットの配送を行うバイキャスト機能と、
前記無線端末が接続する通信システムの切替が完了すると、前記パケットの中継を終了する制御機能と、をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
前記バイキャスト機能は、
前記無線端末の通信相手との間で前記無線端末による切替前および切替先の各通信システム経由の前記パケットを送受信する第1の通信機能と、
前記無線端末との間で切替前の通信システム経由の前記パケットを送受信する第2の通信機能と、
前記無線端末との間で切替先の通信システム経由の前記パケットを送受信する第3の通信機能と、を有し、
前記無線端末が接続する通信システムを切り替える過程において、
前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替前の通信システム経由の通信経路(A)の遅延時間(Dly_A)と、
前記無線端末の通信相手と自通信中継装置間の通信経路(B)の遅延時間(Dly_B)と、
前記無線端末と自通信中継装置間の切替前の通信システム経由の通信経路(C)の遅延時間(Dly_C)と、
前記無線端末と前記無線端末の通信相手間の切替先の通信システム経由の通信経路(E)の遅延時間(Dly_E)と、を用い、
前記遅延時間(Dly_A)と前記遅延時間(Dly_E)との比較の結果、前記遅延時間(Dly_B)及び前記遅延時間(Dly_C)の合計と前記遅延時間(Dly_A)との比較の結果、並びに、前記遅延時間(Dly_B)及び前記遅延時間(Dly_C)の合計と前記遅延時間(Dly_E)との比較の結果に基づいて、前記通信経路(B)と前記通信経路(C)との組合せ、及び、前記通信経路(B)と前記無線端末と自通信中継装置間の切替先の通信システム経由の通信経路(D)との組合せを使用するか否かを決定する、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記無線端末が接続する通信システムを切り替える過程において、前記通信経路(B)と前記通信経路(C)との組合せ、及び、前記通信経路(B)と前記通信経路(D)との組合せを使用する場合に、通信経路を変更する前後の各通信経路の遅延時間を評価し、変更前後の通信経路間の遅延時間差がゼロになるように、遅延時間が少ない方の通信経路へ送出するパケットに遅延を付加する遅延調整機能をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする請求項5に記載のコンピュータプログラム。
- 前記制御機能は、前記遅延時間差の調整が完了したときに、前記無線端末の切替先の通信システムを経由する最適の通信経路に経路変更させることを特徴とする請求項6に記載のコンピュータプログラム。
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